本实用新型涉及控制电路领域，具体涉及一种控制导引信号采集电路。
背景技术：
设计用于电动汽车与充电桩设备之间信号传输和通信的电路，由于该信号用于：电动汽车与充电桩的连接确认、充电连接装置载流能力和供电设备供电功率的识别、充电过程的监测、充电系统的停止，非常重要；同时由于汽车充电桩的使用现场大都在户外，工况复杂，冲击大电流、雷电会引发电磁噪声干扰，这种传导输入系统的噪声，如果不加以有效抑制，将严重影响控制导引信号采集电路，引起系统误判，从而引发误动作。另外根据安全规范要求，还需要有电击防护的功能，也要求该信号隔离，以免发生人身伤害；如果导引电路的绝缘性能设计不合理，将影响用户的正常使用，甚至损坏充电桩等供电设备。为了实现电平的线性转换和不把现场电噪声干扰引入单片机控制系统，一般采用光电隔离法和隔离放大器法二种常用的方法。光电隔离电路更简洁，线性度也更好。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种适用于电动汽车交(直)流充电桩的控制导引信号采集电路。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种控制导引信号采集电路，包括信号滤波电路、信号隔离放大电路和模/数转换电路；所述信号隔离放大电路包括电压/电流变换器，电流/电压变换器，光电耦合器U3；其中所述电压/电流变换器的输入端与所述信号滤波电路连接，所述电压/电流变换器的输出端与所述光电耦合器U3连接，所述电流/电压变换器的输入端与所述光电耦合器U3连接，所述电流/电压变换器的输出端与所述模/数转换电路连接。
优选地，所述电压/电流变换器包括电阻R3、电阻R4、光电二极管PD1、LED和前级运算放大器U1A；其中所述电阻R3的一端与所述信号滤波电路；所述前级运算放大器U1A的反相输入端与所述电阻R3的另一端连接，所述前级运算放大器U1A的正相输入端接地；所述LED与所述光电耦合器U3连接，所述LED的负极与所述前级运算放大器U1A的输出端连接，所述LED的正极与电源连接；在所述前级运算放大器U1A的输出端与所述LED之间串联电阻R4；所述光电二极管PD1与所述光电耦合器U3连接，所述光电二极管PD1的负极与所述电阻R3的另一端连接，所述光电二极管PD1的正极接地。
优选地，所述电流/电压变换器包括电阻R5、电阻R6、光电二极管PD2和后级运算放大器U2A；其中所述光电二极管PD2与所述光电耦合器U3连接，所述光电二极管PD2的负极与所述后级运算放大器U2A的反相输入端连接，所述光电二极管PD2的正极通过所述电阻R6接地；所述后级运算放大器U2A的正极与所述光电二极管PD2的正极连接；所述电阻R5连接在所述后级运算放大器U2A的反相输入端与所述后级运算放大器U2A的输出端之间。
优选地，所述光电耦合器U3为双光电二极管的线性光电耦合器。
优选地，所述信号滤波电路包括电感L和电容C；其中所述电感L的一端与输入二极管D的负极连接，所述电感L的另一端通过所述电容C接地。
优选地，还包括电阻R1，所述电阻R1的一端连接在所述电感L与所述电容C的连接点，所述电阻R1的另一端与所述电阻R3的一端连接。
优选地，还包括分压电阻R2，所述分压电阻R2的一端连接在所述电阻R1与所述电阻R3的连接点，所述电阻R2的另一端接地。
优选地，在所述后级运算放大器U2A的输出端还连接有限流电阻R7。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：电路更简洁，线性度也更好，实现电平的线性转换和不把现场电噪声干扰引入单片机控制系统。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本实用新型控制导引信号采集电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型提供一种控制导引信号采集电路，包括信号滤波电路、信号隔离放大电路和模/数转换电路；信号隔离放大电路包括电压/电流变换器，电流/电压变换器，光电耦合器U3；其中电压/电流变换器的输入端与信号滤波电路连接，电压/电流变换器的输出端与光电耦合器U3连接，电流/电压变换器的输入端与光电耦合器U3连接，电流/电压变换器的输出端与模/数转换电路连接。
电压/电流变换器包括电阻R3、电阻R4、光电二极管PD1、LED和前级运算放大器U1A；其中电阻R3的一端与信号滤波电路；前级运算放大器U1A的反相输入端与电阻R3的另一端连接，前级运算放大器U1A的正相输入端接地；LED与光电耦合器U3连接，LED的负极与前级运算放大器U1A的输出端连接，LED的正极与电源连接；在前级运算放大器U1A的输出端与LED之间串联电阻R4；光电二极管PD1与光电耦合器U3连接，光电二极管PD1的负极与电阻R3的另一端连接，光电二极管PD1的正极接地。
电流/电压变换器包括电阻R5、电阻R6、光电二极管PD2和后级运算放大器U2A；其中光电二极管PD2与光电耦合器U3连接，光电二极管PD2的负极与后级运算放大器U2A的反相输入端连接，光电二极管PD2的正极通过电阻R6接地；后级运算放大器U2A的正极与光电二极管PD2的正极连接；电阻R5连接在后级运算放大器U2A的反相输入端与后级运算放大器U2A的输出端之间。
光电耦合器U3为双光电二极管的线性光电耦合器。信号滤波电路包括电感L和电容C；其中电感L的一端与输入二极管D的负极连接，电感L的另一端通过电容C接地。还包括电阻R1，电阻R1的一端连接在电感L与电容C的连接点，电阻R1的另一端与电阻R3的一端连接。还包括分压电阻R2，分压电阻R2的一端连接在电阻R1与电阻R3的连接点，电阻R2的另一端接地。在后级运算放大器U2A的输出端还连接有限流电阻R7。
信号滤波电路，是作为充电桩控制导引信号采集电路前级。信号滤波电路用作抑制和滤除外界电磁高频噪声对信号的干扰。
滤波电路采用LC二阶低通滤波器。一般来讲，滤波器的品质由过渡带的带宽和通带纹波等参数评价。电感L和电容C组成了LC低通无源滤波器。过渡带陡度与滤波器类型有关，但是，最主要的决定因数还是滤波器的阶数。对于只有一个L、C或只有一个电阻R、C元件的滤波器而言，LC滤波器是二阶滤波器，电阻RC滤波器是一阶滤波器，二阶滤波器的过渡带带宽要窄很多，以低通滤波器为例，其阻带衰减要快很多，因此，一般来说，LC的效果较电阻RC好。所需采样的信号在一些状态下，会有1kHz频率左右的方波信号，而在另些状态下，只是电平信号。根据这一特定条件，设计采用LC低通滤波器。
信号隔离放大电路，是作为充电桩控制导引信号采集电路后级，起电信号放大、电气隔离作用。
以流经光耦内含的光电二极管的电流作为输入前级运算放大器的反馈变量。而另一光电二极管作为模拟信号的输出，经放大供后级电路测量，满足了即隔离，又能精确测量的要求。
电阻R3，电阻R4，光电二极管PD1，LED和前级运算放大器U1A组成闭环的U/I变换器，电阻R5，电阻R6，光电二极管PD2和后级运算放大器U2A组成闭环的I/U变换器。
光电耦合器U3是具有双光电二极管的线性光电耦合器，当发光二极管流过电流If时，其所发出的光会使得在二只相似的光电二极管中，正比与发光强度的电流Id1，Id2。
Id1＝K×Id2，K为常数，约等于1。
利用运放“虚短”、“虚断”的基本原理，可以得到下式：
显然，被测电压Vin和输出电压Vout存在比例关系，只要适当的选取电阻R1，电阻R2，电阻R3，和电阻R5，电阻R6的电阻值，就能得到与输入成正比且电气隔离的输出电压值。
模/数转换电路，包含在LPC1778单片机内。经滤波、放大、隔离的信号送入模/数转换电路，将模拟信号转换成数字量化的数字信号，供单片机用作判定系统的工作状态。工作状态稳定后，信号可分为：12VDC、9VDC、9VPWM、6VPWM。上述信号分别对应的工作状态为：待机/结束停机、确认连接/准备就绪、信息通信、能量传递。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。